Nová štúdia z University of North Carolina (USA) demonštruje reprodukovateľný spôsob štúdia bunkovej komunikácie medzi rôznymi typmi rastlinných buniek pomocou „biotlače“ týchto buniek pomocou 3D tlačiarne. Portál News.ncsu.edu.
Štúdium toho, ako rastlinné bunky interagujú medzi sebou a so svojím prostredím, je kľúčom k lepšiemu pochopeniu funkcií rastlinných buniek a môže viesť k lepším odrodám plodín.
Výskumníci vytlačia modelové rastlinné bunky Arabidopsis thaliana a sóje, aby sme nielen študovali, či rastlinné bunky prežijú biotlač – a ako dlho –, ale tiež aby sme pochopili, ako získavajú a menia svoju identitu a funkciu.
Proces 3D biotlače pre rastlinné bunky je mechanicky podobný tlačiarenskému atramentu alebo plastu, s niekoľkými potrebnými úpravami.
Namiesto atramentu pre 3D tlač vedci používajú „bio-atrament“ alebo živé rastlinné bunky. Mechanika oboch procesov je rovnaká, s výnimkou niekoľkých pozoruhodných rozdielov pre rastlinné bunky: ultrafialový filter používaný na udržanie sterility a viacero tlačových hláv na tlač z rôznych biomateriálov súčasne.
Živé rastlinné bunky bez bunkových stien alebo protoplastov boli biotlačené spolu s živinami, rastovými hormónmi a zahusťovadlom nazývaným agaróza, zlúčenina na báze morských rias. Agaróza pomáha dodať bunkám silu.
Štúdia ukázala, že viac ako polovica 3D biotlačených buniek bola životaschopná a časom sa rozdelila na malé kolónie.
Vedci tiež bioprintovali jednotlivé bunky, aby zistili, či sa dokážu regenerovať alebo deliť a množiť. Výsledky ukázali, že zakorenené a výhonkové bunky Arabidopsis potrebujú rôzne kombinácie živín pre optimálnu vitalitu.
Medzitým viac ako 40 % jednotlivých sójových embryonálnych buniek zostalo životaschopných dva týždne po biotlači a tiež sa časom rozdelilo na mikrobunky.
3D biotlač môže byť užitočná pri štúdiu regenerácie buniek v pestovaných rastlinách.
Koreňové bunky Arabidopsis a sójové embryonálne bunky sú známe vysokou mierou proliferácie a nedostatkom pevných identifikácií. Inými slovami, ako zvieracie alebo ľudské kmeňové bunky, tieto bunky sa môžu stať rôznymi typmi buniek.
Biotlačené bunky môžu prevziať identitu kmeňových buniek; delia sa, rastú a vyjadrujú špecifické gény.
Táto štúdia demonštruje silný potenciál využitia 3D biotlače na identifikáciu optimálnych zlúčenín potrebných na udržanie životaschopnosti a komunikácie rastlinných buniek v kontrolovanom prostredí.
Výskum publikovaný v časopise Veda Zálohy.